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控制错误发现率与错误发现超出量的在线规则

统计理论 2017-07-10 v3 机器学习 应用统计 统计方法学 机器学习 统计理论

摘要

多重假设检验是统计推断中的核心问题,几乎出现在每个科学领域。给定一组原假设 H(n)=(H1,,Hn)\mathcal{H}(n) = (H_1,\dotsc, H_n),Benjamini 和 Hochberg 引入了错误发现率(FDR),即被拒绝原假设中假阳性的期望比例,并提出了一种将 FDR 控制在预先指定显著性水平以下的检验步骤。如今 FDR 是大规模多重假设检验的首选准则。本文中我们考虑以“在线方式”控制 FDR 的问题。具体地,我们考虑一个有序的——可能是无限的——原假设序列 H=(H1,H2,H3,)\mathcal{H} = (H_1,H_2,H_3,\dots ),其中在每一步 ii,统计学家必须仅依据先前的决策来决定是否拒绝假设 HiH_i。该模型由 Foster 和 Stine 提出。我们研究一类“广义 alpha-investing”步骤,并证明只要对应于真实原假设的 pp 值独立于其他 pp 值,该类中的任何规则都能控制在线 FDR。(早期工作仅确立了 mFDR 控制。)接下来,我们得到了在一般 pp 值依赖关系下广义 alpha-investing 控制 FDR 的条件。最后,我们开发了一组修正的步骤,其同样允许控制错误发现超出量(假发现比例的后尾)。数值模拟与解析结果表明,相较于离线方法(如 Benjamini-Hochberg),在线步骤在统计功效上未产生大的损失。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.09000,
  title  = {Online Rules for Control of False Discovery Rate and False Discovery Exceedance},
  author = {Adel Javanmard and Andrea Montanari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.09000},
  year   = {2017}
}

备注

44 pages, 9 figures, to appear in Annals of Statistics